CN113897411A - 一种快速简便评价水源水和饮用水微生物安全性的方法 - Google Patents
一种快速简便评价水源水和饮用水微生物安全性的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113897411A CN113897411A CN202010637957.2A CN202010637957A CN113897411A CN 113897411 A CN113897411 A CN 113897411A CN 202010637957 A CN202010637957 A CN 202010637957A CN 113897411 A CN113897411 A CN 113897411A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- sample
- water sample
- drinking water
- growth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 title claims abstract description 26
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 15
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 15
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 6
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 6
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 2
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 claims 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 abstract description 4
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000003894 drinking water pollution Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 241000589540 Pseudomonas fluorescens Species 0.000 description 1
- 241000605008 Spirillum Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000001651 autotrophic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 230000005180 public health Effects 0.000 description 1
- 230000034655 secondary growth Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004114 suspension culture Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/04—Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor
- C12Q1/06—Quantitative determination
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明涉及一种快速简便评价水源水和饮用水微生物安全性的方法。本发明利用水中微生物生长速率与可生物降解有机质的关系，通过检测水样的细菌生长潜力（Bacterial growth potential，BGP）实现对水源水以及饮用水的微生物安全性评价。本发明以简单易得的水源水土著菌群做试验微生物，将土著微生物接种到待测样品，经培养后测定其总可培养细菌数，同时测定待测样品中的可生物降解有机物浓度，并将两者进行对比验证，实现对样品微生物安全性的评价。本发明相较于传统测定方法操作简单，耗时短，准确度高。本发明可用于测定取水口、管网节点、入户自来水等饮用水供水***重要位置的水样，实现快速、简便的微生物安全性评价，切实保障居民饮用水的生物安全。
Description
技术领域
本发明属于一种饮用水微生物污染监测方法，特别涉及一种快速简便评价水源水和饮用水微生物安全性的方法，属于饮用水水质监测技术领域。
背景技术
清洁的饮用水是人类寿命大幅提高的主要原因，饮用水生物安全性是对水质的基本要求。近年来，水污染事故和水源水的常态污染频发，我国饮用水安全面临严峻挑战。1996-2015年我国饮水污染突发公共卫生事件高达219起，其中微生物超标因素就占26%。
饮用水水源普遍遭到了一定程度上的污染，受污染的水体有机物、氮、磷的含量比较高，为微生物生长提供营养物质。水源水经水厂处理后，水中往往仍含有一定水平的可生物降解有机物。这些有机物会和氮磷等无机营养元素一起在管网中支持异养和自养微生物，包括一些病原微生物的生长，形成管网生物膜和悬浮态的二次生长微生物，诱发管壁腐蚀和结垢。生物膜的老化脱落会引起用户水质恶化，色度和浊度上升，对人体健康和输水安全造成威胁。因此评价水源水及饮用水的微生物安全性十分必要。
现有评价方法对实验条件和人员操作要求较高，耗时长，不能快速预警微生物风险。因此，有必要研发一种操作简单，耗时短，准确度高的评价水源水和饮用水微生物安全性的方法，该方法可为解决突发性饮用水污染事件预警，保障饮用水微生物安全提供技术支持。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速简便评价水源水和饮用水微生物安全性的方法。本发明利用水中微生物生长速率与可生物降解有机质的关系，通过快速、高效检测细菌生长潜力实现对水源水以及饮用水的微生物安全性评价，做到及时监测预警，保障用水安全。
本方法的步骤如下：
（1）接种液的制备：
取500 mL含土著菌数量多的水源水，过 2 μm 滤膜，20℃培养5天，消耗其中的有机碳。接种液的细菌数量达到平台期后，可在4℃冰箱保存一月待用；
（2）待测水样的预处理：
将待测水样用 0.22 μm 滤膜进行过滤。过滤方法为：先用纯水过500 mL 左右，弃之。然后过滤水样，前150-200 mL 滤液弃之不用，取200 mL滤液装入 500 mL 三角瓶，如水样中有余氯，在过滤前加入适量硫代硫酸钠中和，一般为余氯当量的 1.2 倍；
（3）接种：
取接种液2 mL加入200 mL 待测水样中（体积比：1∶100），盖好盖后摇晃均匀，接种量和接种体积比可根据情况调整，使体系中细菌初始浓度约在101-102 CFU/mL；
（4）培养计数：
将接种后的水样放入恒温培养箱中，20℃培养5d。水样用0.9％无菌生理盐水梯度稀释，取100 μL涂布在R2A培养基上进行菌落计数，有效计数区间为30～300，每个平板设置三个平行。细菌浓度（CFU/mL）即为细菌生长潜力值（BGP）；
（5）对比验证：
待测水样培养3 d 后，50 ml注射器取样，过 0.45 μm滤膜过滤后测定培养前后水样DOC，BDOC3=DOC0 – DOC3；
（6）数据分析：
将待测水样和超纯水的细菌含量变化绘制在同一张曲线图上，使用origin统计分析作图，以培养天数为横坐标，细菌含量为纵坐标，绘制成曲线，将平台期细菌含量与对BDOC3作比较，绘制散点图，得到二者相关性验证。水温20℃，BDOC小于0.15 mg/L；水温15℃，BDOC小于0.2 mg/L，水质生物稳定性较好，由此可推算BGP阈值。
备注说明：
所有的玻璃器皿均按无碳化要求处理。无碳化：①马弗炉550℃ 2 h无碳化处理；②重铬酸钾洗液浸泡 4 h，用自来水冲干净，然后用蒸馏水冲洗 3 遍，再用超纯水冲洗 1 遍；
非玻璃器皿（如移液枪头等）用稀酸浸泡，然后依次用自来水、蒸馏水、超纯水冲洗3遍，高压灭菌后置于60℃烘箱烘干。
本发明的优点：
（1）耗时短：传统方法如AOC需要14天以上，BDOC需要28天以上；本发明采用的接种培养法，最短只需7天即可得到结果，大大缩短了检测时间；
（2）准确度高：传统方法如AOC只使用荧光假单胞菌P17和螺旋菌NOX两株菌株，能利用碳源的数量和种类有限。本发明使用土著混合菌为接种细菌，对水样中的营养基质利用更充分，测定结果更准确，更能灵敏地反映水体支持细菌生长的潜力；
（3）成本低：不需大型仪器如TOC测定仪，也不需昂贵菌株如P17和NOX。普通实验室即可操作，对实验条件和人员要求不高。
本发明的基本原理如下：
水样中有机物等营养物质为微生物生长提供条件。有机物含量越高，支持微生物生长的潜力越大。细菌生长潜力是衡量水体有机物以及生物稳定性的重要表征指标。这种方法以水样中的土著微生物为接种菌种，经过适当的培养，对水样进行计数，以细菌浓度（CFU/mL）来表示水样中的有机物在不同的无机限制因子条件下支持细菌再生长的潜力。BGP高表明水体支持微生物生长的潜势高，突发微生物污染风险也就随之增加。因此，可以通过测定水源水和饮用水中BGP，这一操作简单的方法对水体微生物安全进行快速评价。
附图说明
图1是细菌生长潜力检测方法的示意图。
图2是BGP随时间变化的曲线图。
图3是BDOC与BGP的相关性拟合曲线图。
具体实施方式：
以下结合具体的实施例对本发明的技术方案，进行进一步详细描述：
取50 0mL水源水作为接种液来源， 2μm过滤后20℃培养5d得到接种液。待测水样编号为0（超纯水）、1（实例一）、2（实例二）、3（实例三）、4（实例四）、5（实例五）。取接种液2 mL加入200 mL 待测水样中，接种后的水样20℃培养5d，以R2A培养基培养计数。BDOC按传统的静置悬浮培养测定法检测。每天取样记录数据。使用origin软件，将超纯水与5个实例水样细菌含量随时间变化绘制在同一个曲线图中，见表1及图1。再以BDOC为横坐标，第5天BGP为纵坐标，绘制散点图，并用origin软件拟合出相应的方程，见图2。
表1 细菌含量随时间变化（CFU/mL）
为了进一步验证本发明测试方法的可行性，待测水样同样使用了传统的BDOC测定法进行测定，结果见图2。本发明测定结果与传统方法结果相近，而且相对于传统方法耗时短，测定结果更准确、灵敏。水温20℃，BGP小于6.1×105 CFU/mL；水温15℃，BGP小于3.2×106CFU/mL，水质生物安全性得到保障。本发明可以对取水口、重要管网节点、入户自来水等水源水和饮用水***重要位置的水样，实现快速、高灵敏度的微生物污染风险评价，切实保障城乡居民饮用水的生物安全性。
表2 传统BDOC方法测定结果与对应BGP
Claims (3)
1.一种快速简便评价水源水和饮用水微生物安全性的方法，其特征在于利用水中微生物生长速率与可生物降解有机质的关系，通过检测细菌生长潜力实现对水源水以及饮用水的微生物安全性评价。
2.根据权利要求1所述的一种快速简便评价水源水和饮用水微生物安全性的方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤：
（1）接种液的制备：
取500 mL含土著菌数量多的水源水，过 2 μm 滤膜，20℃培养5天，消耗其中的有机碳，
接种液的细菌数量达到平台期后，可在4℃冰箱保存一月待用；
（2）待测水样的预处理：
将待测水样用 0.22 μm 滤膜进行过滤，过滤方法为：先用纯水过500 mL 左右，弃之，然后过滤水样，前150-200 mL 滤液弃之不用，取200 mL滤液装入 500 mL 三角瓶，如水样中有余氯，在过滤前加入适量硫代硫酸钠中和，一般为余氯当量的 1.2 倍；
（3）接种：
取接种液2 mL加入200 mL 待测水样中（体积比：1∶100），盖好盖后摇晃均匀，接种量和接种体积比可根据情况调整，使体系中细菌初始浓度约在101-102 CFU/mL；
（4）培养计数：
将接种后的水样放入恒温培养箱中，20℃培养5d，水样用0.9％无菌生理盐水梯度稀释，取100μL涂布在R2A培养基上进行菌落计数，有效计数区间为30～300，每个平板设置三个平行，细菌浓度（CFU/mL）即为细菌生长潜力值（BGP）；
（5）对比验证：
待测水样培养3 d 后，50 ml注射器取样，过 0.45 μm滤膜过滤后测定培养前后水样DOC，BDOC3=DOC0 – DOC3；
（6）数据分析：
将待测水样和超纯水的细菌含量变化绘制在同一张曲线图上，使用origin统计分析作图，以培养天数为横坐标，细菌含量为纵坐标，绘制成曲线，将平台期细菌含量与对BDOC3作比较，绘制散点图，得到二者相关性验证，水温20℃，BDOC小于0.15 mg/L；水温15℃，BDOC小于0.2 mg/L，水质生物稳定性较好，由此可推算BGP阈值；
上述操作步骤中，所有器皿均经过无碳化灭菌处理，使实验不受外源有机物或微生物干扰。
3.根据权利要求1所述的一种快速简便评价水源水和饮用水微生物安全性的方法，其原理如下：水样中有机物等营养物质为微生物生长提供条件；有机物含量越高，支持微生物生长的潜力越大；细菌生长潜力是衡量水体有机物以及生物稳定性的重要表征指标；这种方法以水样中的土著微生物为接种菌种，经过适当的培养，对水样进行计数，以细菌浓度（CFU/mL）来表示水样中的有机物在不同的无机限制因子条件下支持细菌再生长的潜力；BGP高表明水体支持微生物生长的潜势高，突发微生物污染风险也就随之增加；因此，可以通过测定水源水和饮用水中BGP，这一操作简单的方法对水体微生物安全进行快速评价。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010637957.2A CN113897411A (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 一种快速简便评价水源水和饮用水微生物安全性的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010637957.2A CN113897411A (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 一种快速简便评价水源水和饮用水微生物安全性的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113897411A true CN113897411A (zh) | 2022-01-07 |
Family
ID=79186764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010637957.2A Pending CN113897411A (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 一种快速简便评价水源水和饮用水微生物安全性的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113897411A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110272937A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-24 | 华润怡宝饮料（中国）有限公司 | 一种包装饮用水中微生物的灵敏检测方法 |
-
2020
- 2020-07-06 CN CN202010637957.2A patent/CN113897411A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110272937A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-24 | 华润怡宝饮料（中国）有限公司 | 一种包装饮用水中微生物的灵敏检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fiksdal et al. | Application of rapid enzyme assay techniques for monitoring of microbial water quality | |
| CN101131384A (zh) | 利用发光细菌检测水中急性生物毒性的方法 | |
| CN110129406A (zh) | 一种铜绿假单胞菌显色培养基及利用其快速检测的方法 | |
| CN106755287A (zh) | 一种微生物相对含量检测计数方法 | |
| Li et al. | Development of an ATP luminescence-based method for assimilable organic carbon determination in reclaimed water | |
| CN104316572A (zh) | 一种快速简便评价水源水和饮用水微生物污染风险的方法 | |
| CN113897411A (zh) | 一种快速简便评价水源水和饮用水微生物安全性的方法 | |
| WO2013152474A1 (zh) | 一种生化需氧量的检测方法 | |
| CN111041063B (zh) | 一种基于atp快速评价饮用水中微生物稳定性的方法 | |
| CN110205356B (zh) | 一种基于mic毒性检测技术的制药废水的区别化管理方法 | |
| CN104789637A (zh) | 一种快速检测纺织品中大肠菌群的方法 | |
| Bentham | Environmental factors affecting the colonization of cooling towers by Legionella spp. in South Australia | |
| CN105112497A (zh) | 一种河口及近岸海洋环境中大肠杆菌、金黄色葡萄球菌分离筛选及抗生素抗性评估方法 | |
| CN110272937B (zh) | 一种包装饮用水中微生物的灵敏检测方法 | |
| Fathurohman et al. | Qualitative analysis of Coliform bacteria in hospital wastewater with MPN Method | |
| CN112011590A (zh) | 一种用于饮用水的细菌检测的方法 | |
| Carson et al. | Factors influencing detection and enumeration of Pseudomonas aeruginosa by most-probable-number and membrane filtration techniques | |
| JPH08173190A (ja) | 微生物の存在の検査法および該検査法に使用する検査キット | |
| Suslova et al. | Water quality assessment in the Selenga river and its delta in terms of sanitary and microbiological indices | |
| Ibrahim et al. | Bacteriological Assessment of Some Sachet Water Samples Sold In Dala Compared With That of Fagge, Kano Metropolis | |
| Ezemba et al. | Bacteriological and Physico-chemical Analyses of domestic well water and rain water in Anambra state, NIGERIA | |
| CN112098384B (zh) | 一种快速预测水质是否生物稳定的简捷方法 | |
| Abbas | Coliform bacteria as the sign of swage pollution disturbing factor to the water quality in Alrumaitha region houses tap water | |
| Njunda et al. | Bacteriological analysis of drinking water in the Cameroon development corporation (CDC) penda-mboko | |
| Tarroza et al. | Utilization of hydrated petrifilm coupled with filtration in the detection and enumeration of escherichia coli in water samples |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220107 |